Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь FAQ Написать работу КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Нормальный тип балочной клетки↑ Стр 1 из 4Следующая ⇒ Содержание книги
Поиск на нашем сайте
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ ПРОЕКТА
Шаг колонн в продольном направлении . Шаг колонн в поперечном направлении . Нормативная временная равномерно-распределённая нагрузка на площадку . Отметка верха настила . Класс стали балок С345. Класс стали колонн С. Класс ответственности здания - II (). Сварка дуговая в защитном газе.
1. Компоновка и выбор варианта балочной клетки Нормальный тип балочной клетки
Определяем максимально допустимое отношение пролёта к толщине настила: , где – величина, характеризующая допустимый прогиб, при пролёте настила принимаем (т. 1.5 [1]) – цилиндрический модуль деформации, ; – модуль упругости стали, ; – коэффициент Пуассона, ; – нормативная временная равномерно-распределённая нагрузка на площадку, . . Принимаем толщину настила , т.к. . Определяем пролёт настила: . Определяем требуемое количество балок настила: . Принимаем количество балок настила . Уточняем пролёт настила: . Проверка: .
Рис. 1. Нормальный тип балочной клетки Усложнённый тип балочной клетки Принимаем толщину настила как в нормальном типе балочной клетки (), тогда шаг балок настила при . Определяем требуемое количество балок настила: . Принимаем количество балок настила . Уточняем пролёт настила: . Принимаем количество второстепенных балок , т.к. . Определяем шаг второстепенных балок: . Рис. 2. Усложнённый тип балочной клетки
Рис. 3. Расчётная схема балки настила нормального типа балочной клетки
Расчётная нагрузка на балку настила: где – шаг балок настила в простом типе балочной клетки, ; – собственный вес настила, ; – плотность стали (т. 2.2 [1]); , – коэффициенты надёжности по нагрузке соответственно для нормативной временной нагрузки на площадку и стального настила (т. 1.4 [1]); – коэффициент надёжности по назначению; – нормативная временная равномерно-распределённая нагрузка на площадку. . Расчётный изгибающий момент в балке: . Определяем требуемый момент сопротивления сечения: , где – расчётное сопротивление стали С345 для фасонного проката по ГОСТ 27772-88 при толщине от 10 до 20 мм (т. 2.3 [1]); – коэффициент, учитывающий развитие пластических деформаций, предварительно принимаем ; – коэффициент условий работы (т. 2.1 [1]).
По т. 7.5 [1] принимаем двутавр №45Б2 по ГОСТ 26020-83 со следующими геометрическими характеристиками:
Уточняем расчётную нагрузку на балку с учётом собственного веса балки: . Определяем уточнённые и : ; . Уточняем коэффициент . Площадь стенки: . Площадь полки: . Определяем соотношение: , по т. 3.6 [1] интерполяцией определяем коэффициент . Прочность балки по нормальным напряжениям s. .
Прочность балки по касательным напряжениям t. , где – расчётное сопротивление стали срезу, . . Проверка жёсткости балки. Уточняем нормативную нагрузку на балку с учётом собственного веса балки: . Найдём фактический прогиб балки и сравним его с допустимым: , где – предельный прогиб балки, при по т. 1.5 [1] интерполяцией определяем . – модуль упругости стали, . .
Условие жесткости не выполняется следовательно по т. 7.5[1] принимаем двутавровую балку №50Б1 по ГОСТ 26020-83 со следующими геометрическими характеристиками:
Проверка жёсткости балки. Уточняем нормативную нагрузку на балку с учётом собственного веса балки: . Найдём фактический прогиб балки и сравним его с допустимым: .
Проверка общей устойчивости балки не требуется, т.к. по всей длине балки к её верхнему поясу приварен настил.
Расчёт балок усложнённого типа балочной клетки Расчёт балок настила
Рис. 4. Расчётная схема балки настила усложнённого типа балочной клетки
Расчётная нагрузка на балку настила: где – шаг балок настила в усложнённом типе балочной клетки, ; . Расчётный изгибающий момент в балке: . Определяем требуемый момент сопротивления сечения: , где – расчётное сопротивление стали С345 для фасонного проката по ГОСТ 27772-88 при толщине от 10 до 20 мм (т. 2.3 [1]); – коэффициент, учитывающий развитие пластических деформаций, предварительно принимаем ; – коэффициент условий работы (т. 2.1 [1]). По т. 7.5 [1] принимаем двутавр №18Б2 по ГОСТ 26020-83 со следующими геометрическими характеристиками:
Уточняем расчётную нагрузку на балку с учётом собственного веса балки: . Определяем уточнённые и : ; . Уточняем коэффициент . Площадь стенки: . Площадь полки: . Определяем соотношение: , по т. 3.6 [1] интерполяцией определяем коэффициент . Проверка жёсткости балки. Уточняем нормативную нагрузку на балку с учётом собственного веса балки: . Найдём фактический прогиб балки и сравним его с допустимым: , где – предельный прогиб балки, при по т. 1.5 [1] интерполяцией определяем . Расчёт второстепенных балок
Рис. 5. Расчётная схема второстепенной балки
Расчётная нагрузка на второстепенную балку: где – линейная плотность балки настила, ; – шаг балок настила в усложнённом варианте балочной клетки, ; – шаг второстепенных балок в усложнённом варианте балочной клетки, . Расчётный изгибающий момент в балке: . Определяем требуемый момент сопротивления сечения: , где – расчётное сопротивление стали С345 для фасонного проката по ГОСТ 27772-88 при толщине от 10 до 20 мм (т. 2.3 [1]); – коэффициент, учитывающий развитие пластических деформаций, предварительно принимаем ; – коэффициент условий работы (т. 2.1 [1]). По т. 7.4 [1] принимаем двутавровую балку №60Б2 по ГОСТ 8239-89 со следующими геометрическими характеристиками:
Уточняем расчётную нагрузку на балку с учётом собственного веса балки: . Определяем уточнённые и : ; . Уточняем коэффициент . Площадь стенки: . Площадь полки: . Определяем соотношение: , по т. 3.6 [1] интерполяцией определяем коэффициент . Проверка жёсткости балки. Уточняем нормативную нагрузку на балку с учётом собственного веса балки: Найдём фактический прогиб балки и сравним его с допустимым: , где – предельный прогиб балки, при по т. 1.5 [1] интерполяцией определяем . .
Расчёт крепления настила
Рис. 6. Расчётная схема настила
Расчёт крепления настила ведём для нормального типа балочной клетки, как наиболее экономичного по расходу стали. Определяем растягивающее усилие на 1 см настила: , где – цилиндрический модуль деформации, ; – коэффициент надёжности по нагрузке (т. 1.4 [1]); – предельный прогиб балки, при по т. 1.5 [1] определяем . . Для крепления настила принимаем дуговую сварку в углекислом газе (ГОСТ 14771-76*) проволокой Св-08Г2С (ГОСТ 2246-701*) диаметром 1,4-2 мм. Угловой шов рассчитываем по металлу шва, т.к. , где и – коэффициенты глубины проплавления шва, для дуговой сварки в углекислом газе, и (т. 4.2 [1]); – расчётное сопротивление металла шва (т. 4.4 [1]); (т. 4.7 [1]), ; – временное сопротивление свариваемости стали С345 (т. 2.3 [1]); –коэффициенты условий работы сварного шва. Рис. 7 Расчётная схема главной балки
Балку проектируем переменного по длине сечения и рассчитываем без учёта развития пластических деформаций. Главная балка воспринимает нагрузку от балок настила, расположенных с шагом 1244 мм. При таком частом расположении этих балок можно считать, что главная балка нагружена равномерно распределённой нагрузкой. Вес настила и балок настила: , где – собственный вес настила, ; – линейная плотность балок настила, ; – шаг балок настила, . Вес главной балки принимаем в пределах (1..2)% от нагрузки на балку: , где – шаг колонн в поперечном направлении, . Нормативная нагрузка на главную балку: . Расчётная нагрузка на главную балку: Рис. 9. Расчётная схема главной балки а) место изменения сечения; б) место проверки приведенных напряжений в сечении 1-1. Находим усилия в изменённом сечении главной балки: ; . Расчётное сопротивление растяжению прямого стыкового сварного шва по пределу текучести с визуальным контролем качества шва: , где – расчётное сопротивление стали С345 для листового, широкополосного универсального проката по ГОСТ 27772-88 при толщине свыше 20 до 40 мм (т. 2.3 [1]). Определяемый требуемый момент сопротивления изменённого сечения главной балки при упругой работе: . Требуемый момент инерции главной балки в сечении 1-1: . Момент инерции стенки главной балки: . Момент инерции полки главной балки: . Площадь изменённого сечения полки главной балки: . Тогда ширина полки главной балки: . Принимаем ширину полки главной балки в изменённом сечении из универсальной широкополосной стали по ГОСТ 82-70* (т. 7.14 [1]): ; ; . Рис. 10 Схема расстановки рёбер жёсткости в главной балке
а) Крайний отсек (x1 = 620+1244/2= 1242 мм = 1,242 м)
В сечении 1-1 действуют: ; Находим сжимающие напряжения у верхней границы стенки: . Средние касательные напряжения в стенке: . Местные напряжения в стенке . . Находим коэффициент : Критические нормальные напряжения определяем по формуле: , где - коэффициент, при по т. 3.14 [1]. Критические касательные напряжения: , где ; ; . Проверяем устойчивость стенки: . Местная устойчивость стенки в крайнем отсеке обеспечена.
б) Средний отсек (x2 = 9,95 м)
В сечении 2-2 действуют: . Находим сжимающие напряжения у верхней границы стенки: . Средние касательные напряжения в стенке: . Местные напряжения в стенке . . Находим коэффициент : Критические нормальные напряжения определяем по формуле: , где - коэффициент, при по т. 3.14 [1]. Проверяем устойчивость стенки: . Местная устойчивость стенки в среднем отсеке обеспечена.
Рис. 11 Двусторонние рёбра жёсткости
Рис. 13 Расчёт опорной части главной балки
Стык поясов Каждый пояс балки перекрываем 3-мя накладками ( и ) общей площадью сечения: . Усилие в поясе: ; , Количество болтов для прикрепления накладок: . Принимаем количество болтов .
Стык стенки Стенку перекрываем 2-мя вертикальными накладками сечением длиной . Момент, действующий на стенку: . Принимаем расстояние между крайними по высоте рядами болтов: . Коэффициент стыка при двух вертикальных рядах болтов : , По т. 2.12 [1] принимаем количество рядов болтов по вертикали с . Окончательно принимаем 10 рядов болтов по высоте балки с шагом 120 мм, 9 ·120=1080 мм. Проверяем стык стенки по формуле: , где . Проверяем ослабление нижнего растянутого пояса отверстиями под болты . Пояс ослаблен 2-мя болтами на краю стыка: . Ослабление пояса можно не учитывать. Проверяем ослабление накладок в середине стыка двумя отверстиями: Ослабление накладок можно не учитывать. Рис. 14 Укрупнительный стык главной балки
Расчёт сквозной колонны Расчёт базы колонны Рис. 29 База колонны
Принимаем фундамент из бетона класса , для которого: - нормативное сопротивление бетона осевому сжатию (т. 6.1 [3]); - частный коэффициент безопасности бетона; - расчётное сопротивление бетона осевому сжатию; - коэффициент, учитывающий длительное действие нагрузки (изменение №3 [3]); - коэффициент, учитывающий повышение прочности бетона при смятии. . Предварительно определяем требуемую площадь опорной плиты: . Предварительно назначаем толщину траверсы ; вылет консольной части плиты . Ширина плиты: . Принимаем Требуемая длина плиты: . Минимальная длина плиты из условия размещения двутавров: . Принимаем . Получаем плиту с размерами в плане . Среднее напряжение в бетоне под плитой: . Определяем изгибающие моменты для участков 1, 2, 3. Участок 1 опёрт на четыре канта: , где - коэффициент расчёта на изгиб прямоугольных пластинок, опёртых на четыре канта (т. 2.14 [1]) в зависимости от . Участок 2 опёрт на три канта: , где (т. 2.15 [1]) в зависимости от . Участок 3 консольный: . Требуемая толщина плиты по максимальному моменту: , где - расчётное сопротивление стали С235 для листового, широкополосного универсального проката по ГОСТ 27772-88 при толщине свыше 20 до 40 мм (т. 2.3 [1]). Принимаем толщину листа из стали С235 (т. 7.14 [1]). Для крепления траверсы к стержню колонны принимаем ручную электродуговую сварку (ГОСТ 5264-80) электродом Э50. Угловой шов крепления траверсы к колонне рассчитываем по металлу шва, т.к. , где и – коэффициенты глубины проплавления шва, для ручной электродуговой сварки электродом Э50, и (т. 4.2 [1]); – расчётное сопротивление металла шва (т. 4.4 [1]); (т. 4.7 [1]), ; – временное сопротивление свариваемости стали С235 (т. 2.3 [1]); –коэффициенты условий работы сварного шва. Высота траверсы определяется прочностью сварных швов, необходимых для прикрепления её к стержню колонны четырьмя вертикальными швами, и прочностью самой траверсы, работающей как балка на двух опорах. Катет шва принимаем . . Принимаем высоту траверсы , толщину . Траверса
Производим проверку прочности траверсы (, ). Ширина грузовой площади, с которой собирается реактивное давление фундамента на одну траверсу: . Интенсивность погонной нагрузки на траверсу: . Проверка прочности траверсы на изгиб и на срез: - на консольном участке ; . . - на среднем участке . .
Рис. 30 Грузовая площадь, расчётная схема и эпюра моментов
Диафрагма
Ширина грузовой площади, с которой собирается реактивное давление фундамента на диафрагму: . Интенсивность погонной нагрузки на диафрагму: . Определяем прочность сварных швов, прикрепляющих диафрагму (): ; Катет шва принимаем ; ; .
Определяем касательные напряжения в сварных швах, прикрепляющих диафрагму к ветви колонны: Определяем равнодействующее напряжение: .
Рис. 31 Грузовая площадь, расчётная схема и эпюра усилий
Расчёт оголовка колонны
Рис. 32 Оголовок колонны
Проектируем шарнирное сопряжение балок с колонной, при котором оголовок колонны состоит из плиты и ребер, поддерживающих плиту и передающих нагрузку на стержень колонны. Обычно длина швов, приваривающих вертикальные рёбра к плите оголовка недостаточна для передачи усилия , поэтому усилие передаем через смятие торца вертикального ребра (торец фрезеровать), а швы назначают конструктивно.
Принимаем толщину плиты оголовка колонны (т. 7.14 [1]). Определим толщину ребра оголовка из условия сопротивления на смятие под полным опорным давлением: , где – длина сминаемой поверхности; – расчётное сопротивление смятию торцевой поверхности; - нормативное временное сопротивление стали С235 (т. 2.3 [1]); - коэффициент надёжности по нагрузке (т. 1.6 [2]); – коэффициент условий работы (т. 2.1 [1]). Принимаем толщину ребра оголовка из стали С235 (т. 7.14 [1]). Для крепления рёбер оголовка к стенке колонны принимаем ручную электродуговую сварку (ГОСТ 5264-80) электродом Э50. Угловой шов крепления ребра оголовка к стенке колонны рассчитываем по металлу шва, т.к. , где и – коэффициенты глубины проплавления шва, для ручной электродуговой сварки электродом Э50, и (т. 4.2 [1]); – расчётное сопротивление металла шва (т. 4.4 [1]); (т. 4.7 [1]), ; – временное сопротивление свариваемости стали С235 (т. 2.3 [1]); –коэффициенты условий работы сварного шва. Высоту ребра определяем по длине вертикальных швов, приваривающих ребро к стенкам колоны. Катет шва принимаем . Принимаем высоту ребра оголовка . Проверяем ребро на срез: . Проверяем напря
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Последнее изменение этой страницы: 2016-08-14; просмотров: 287; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.144.122.20 (0.012 с.) |